Le muscle squelettique est le plus grand organe du corps humain. Il est maintenant admis que c'est un organe sécréteur de cytokines qui jouent un rôle important comme signaux paracrines et endocrines. Récemment, il a été démontré que le muscle squelettique sécrète aussi des nanovesicules appelées « exosomes ». Dans ce contexte, notre équipe a démontré que les exosomes sécrétés par les cellules musculaires avaient un effet paracrine et étaient impliqués dans la prolifération et la différenciation musculaire. Comme il est admis que la masse musculaire est affectée par différentes situations physiologiques (la nutrition et l'activité physique) ou pathologiques (obésité, le diabète et la sarcopénie), nous nous sommes demandés, dans un premier temps, quel était le rôle des exosomes dans la régulation de la masse musculaire et s'ils pouvaient modifier les dialogues muscle-organes insulino-sensibles au cours d'un régime riche en acide gras saturé. Ces travaux ont donné lieu à 2 articles publiés dans « Diabetologia ». Dans ces deux articles, nous avons démontré dans un modèle de souris que le muscle, en situation d'insulino-résistance due à un régime riche en acide gras saturé, sécrète plus d'exosomes. De plus, ces exosomes ont une composition modifiée en acides gras et en microARN. In vitro, cette nouvelle population d'exosomes affectent la prolifération des cellules receveuses i.e. ; cellules musculaires et cellules béta pancréatiques, in vitro, en régulant les gènes du cycle cellulaire et de différenciation dans les cellules musculaires receveuses et le gène pitx2 dans les cellules beta. Ces travaux suggèrent que les exosomes sécrétés par le muscle squelettique, perturbent l'homéostasie musculaire et pancréatique durant un régime riche en acide gras saturé.Dans un deuxième temps, nous avons réalisé une étude technique afin de déterminer les conditions optimales pour isoler la quantité maximale des exosomes, relarguées par les cellules musculaires. Cette étude, publiée dans « BMC Biotechnology », a démontré que cultiver des cellules musculaires dans un milieu sans exosomes de sérum de veau ou de cheval, ralentie leur prolifération et par conséquent leur différenciation. Ceci suggère que les exosomes des sérums des milieux de culture participent à la croissance des cellules musculaires. De façon intéressante, ce résultat mime le cross-talk entre myoblastes et myotubes précédemment démontré au laboratoire et laisse suggérer un rôle plus général des exosomes circulant dans les processus d'hypertrophie, hyperplasie mis en place durant le développement. De plus, ces résultats indiquent que les exosomes pourraient participer aux cross-talks entre espèces / Skeletal muscle (SkM) is considered as a secretory organ, it secretes cytokines named myokines that can act either locally (autocrine) or systemically (endocrine). In addition to myokines, SkM secretes nanovesicles named exosomes (SkM-Exos). Previous work from the laboratory have demonstrated that myotube- and myoblastderived exosomes were involved in the process of myogenesis and could transfer their content to target cells. In this work, we determined whether SkM-Exos wereinvolved in lipid-induced insulin resistance and participate in organ cross-talk during the development of obesity. Firstly, we determined the effect of high fat diet on SkM-Exo release and on their miRNA and lipid composition. In addition, we determined the biological effect of these exosomes on skeletal muscle and pancreatic recipient cells. Results are published in 2 separate papers in “Diabetologia”. In these two studies, exosomes were collected from quadriceps muscles of C57Bl/6 mice fed for 16 weeks with either a standard chow diet (SD) or an SD enriched with 20% palm oil (HP) or from C2C12 cells exposed to 0.5 mmol/l palmitate (EXO-Post Palm), oleate (EXO-Post Oleate) or BSA (EXO-Post BSA). We treated skeletal muscle cells or β pancreatic cells with these muscle-released exosomes. We found that exosomes from HP fed mice, EXO-Post Palm and EXO-Post Oleate induced myoblast and β pancreatic islet proliferation and modified the expressions of genes involved in cell cycle and muscle differentiation but did not alter insulin-induced Akt phosphorylation in muscle cells. Lipidomic analyses showed that exosomes from palmitate-treated cells were enriched in palmitate, indicating that exosomes likely transfer the deleterious effect of palm oil between muscle cells by transferring lipids. Also, we demonstrated that these exosomes likely transfer their miRNA contents resulting in beta pancreatic islet hypertrophy during type 2 diabetes mellitus (T2D). Moreover, muscle exosomes were incorporated into various tissues in vivo, including the pancreas and liver, suggesting that SkM could transfer specific signals through the exosomal route to key metabolic tissues in vivo. So, SkM derived exosomes altered muscle and β pancreatic cell homeostasis during lipid induced insulin resistant diet. Secondly, another work was conducted in order to answer to a technical problem about optimal conditions needed to obtain, in vitro, the highest concentration of exosomes from muscle cells when grown in a depleted-exosome medium. This work was published in “BMC Biotechnology”. In this study, we found that depleting culture media from exosomes affected skeletal muscle cell proliferation. In addition, removal of serum-EVs from culture medium affects gene and miRNA expressions and likely the proteome of the cells. Interestingly, our data showed that we can recapitulate the cross-talk between myoblast and myotubes previously demonstrated in the laboratory by using exosomes from serum as well. Indeed, serum derived-exosomes, like myotube derived-exosomes, can affect proliferation of myoblasts and induce their entrance in the differentiation process. This result implies that bovine exosomes can transfer specific signals to cells from unrelated species (i.e. ; to mice, rats and human) and thus that part of exosome composition is evolutionarily conserved between these lower and higher order mammalian species. Generally speaking, these results suggest that exosomes in body fluids could have an unsuspected function during embryogenesis and in the regulation of cellular adaptations that lead to hypertrophy, hyperplasia and metaplasia

Plusieurs travaux suggèrent l'implication des polluants de l'environnement dans l'épidémie d'obésité et l'incidence du diabète. Cependant, l'impact cumulé de cette myriade de polluants auxquels l'homme est exposé à faibles doses pendant toute sa vie n'a pas été totalement appréhendé.Au laboratoire, nous utilisons un modèle souris d'exposition chronique (toute la vie) à un mélange de polluants (TCDD, PCB153, DEHP et BPA) via leur ajout à une alimentation obésogène ou standard. Les doses des polluants sont ajustées de sorte à ce que l'exposition soit de l'ordre de la Dose Journalière Tolérable, supposée sans effet chez l'homme, pour chacun des 4 polluants.Nos résultats montrent que dans un contexte d'obésité induite par le régime et à l'âge adulte, l'exposition au mélange de polluants altère le métabolisme hépatique du cholestérol chez les mâles et aggrave l'intolérance au glucose chez les femelles. L'analyse du profil métabolique de femelles immatures nourries avec le régime obésogène indique que les effets des polluants sont liés au contexte hormonal et à l'activité oestrogéno-mimétique des polluants. Enfin, en condition de régime standard, nous observons une dyslipidémie chez les femelles adultes exposées au mélange, possiblement en lien avec la dérégulation génique dans le foie de plusieurs voies métaboliques dont le rythme circadien et le métabolisme du cholestérol. En revanche, les polluants n'ont pas d'effet obésogène.En conclusion, nos travaux démontrent que les polluants en mélange exercent un impact métabolique adverse chez la souris à des doses supposées sans effet individuellement, et ces effets sont dépendants du sexe de l'âge et du contexte alimentaire / Pollutants are suspected to contribute to the etiology of obesity and related metabolic disorders but the current risk assessment does not take into account the cocktail effect resulting from the large amount of chemicals to which humans are exposed.We fed mice with high fat or standard diet with or without a mixture of food pollutants, either persistent pollutants (TCDD, PCB153) or short-lived pollutants (DEHP, BPA). Doses are adjusted resulting in mice exposure at the Tolerable Daily Intake dose range for each pollutant. Mice are chronically exposed from preconception to adult life.We demonstrated that a mixture of 4 pollutants triggers in the adult male offspring (12 weeks) an alteration of hepatic cholesterol metabolism. In females, there was a marked deterioration of glucose tolerance, which may be related to decreased hepatic estrogen signaling. The analyze of 7 week-old female mice, when they exhibit early signs of obesity and immature estrogen levels, shown that pollutant exposure alleviated HFSD-induced glucose intolerance, suggesting apparent biphasic effects of pollutants along with hormonal context. Then we compared hepatic signature of gene expressions from exposed non-obese or non exposed obese females and we highlight 4 main pathways that were targeted by both treatments and appeared to be affected by different but overlapping mechanisms. Plus, we showed that pollutants can markedly alter the circadian clock in the liver.Altogether, we emphasize that, pollutants presented in a mixture, have adverse metabolic effects at doses where they are supposed to be without any individual effect, and these effects depend on the gender, age and dietary context

L’exosome joue un rôle fondamental dans la dégradation de 3’ en 5’ et la maturation des ARNs chez les eucaryotes. Le "coeur" de l’exosome est composé de 9 sous-unités (EXO9). EXO9 est catalytiquement inactif chez l’homme et la levure, et est associé à deux RNases, Rrp6 et Rrp44, responsables de l’activité exonucléolytique de l’exosome. Mes travaux de thèse démontrent que chez Arabidopsis, le coeur de l’exosome EXO9 possède une activité catalytique intrinsèque. Cette activité est dépendante de la présence de phosphate, produit des nucléosides diphosphates et est réversible. Elle possède de ce fait toutes les caractéristiques d’une activité phosphorolytique. L’activité d’EXO9 est impliquée dans l’élimination de sous-produits de la maturation des ARNr et dans la maturation de l’ARNr 5.8S, deux fonctions typiques de l’exosome. Mes travaux révèlent également que AtRRP44, EXO9 et AtRRP6L2 coopèrent de manière séquentielle pour la maturation de l’ARN 5.8S. Mes travaux de thèse constituent la base de travaux futurs visant à comprendre les rôles de l’activité phosphorolytique de l’exosome chez un organisme eucaryote. / The eukaryotic RNA exosome complex is the main 3’-5’ degradation machinery that plays an essential role in RNA decay, quality control and maturation. The exosome core complex (EXO9) is catalytically inert in yeast and humans, and therefore relies on the catalytic activity of associated RNases, Rrp6 and Rrp44. In this study I demonstrated that EXO9 is catalytically active in Arabidopsis. EXO9’s activity is phosphate-dependent, releases nucleoside diphosphates and is reversible, meeting all criteria of a phosphorolytic activity. Importantly, EXO9’s in vivo substrates include the archetypical exosome substrates, rRNA maturation by-products and 5.8S rRNA precursors. My data show that AtRRP44, EXO9 and AtRRP6L2 sequentially cooperate for the processing of 5.8S rRNA. This work sets a basis for studies aiming at further understanding the biological functions of EXO9’s phosphorolytic activity in a eukaryotic organism.

Depuis quelques décennies, de nombreuses données suggèrent que l’effet protecteur cardiovasculaire des anthocyanes implique vraisemblablement une amélioration de la fonction endothéliale par une augmentation de la formation de monoxyde d’azote (NO). Cependant, les mécanismes protecteurs du transport intracellulaire des anthocyanes dans la cellule endothéliale demeurent mal compris. L’objectif de cette thèse est d’évaluer la contribution de SGLT1 et SGLT2, les co-transporteurs majeurs du sodium et du glucose, dans l’entrée des anthocyanes issues du cassis et de ses dérivés glucoside et rutinoside dans les cellules endothéliales. Cette entrée promeut l’activation de la voie de la monoxyde d’azote synthase endothéliale (eNOS) qui est ici étudiée par l’utilisation de vaisseaux isolés et de cellules endothéliales en culture. Un extrait de cassis riche en anthocyanes (BCE) induit la relaxation dépendante de l’endothélium par la voie du NO sur des anneaux d’artère coronaire de porc et active la voie de signalisation Akt-eNOS au sein des cellules endothéliales en culture. De plus, des expériences additionnelles suggèrent que l’effet protecteur des anthocyanes dépend à la fois du type de glucoside présent dans la structure des anthocyanes mais aussi de la contribution des transporteurs SGLTs dans l’influx cellulaire des anthocyanes. La capacité des anthocyanes à lutter contre la dysfonction endothéliale est hautement potentialisée dans un modèle cellulaire de sénescence réplicative par l’augmentation de l’influx des anthocyanes due à une forte expression des SGLTs. L’ensemble de ces données indique que les anthocyanes extraits du cassis sont de puissants activateurs de la voie du NO endothélial dans les cellules natives et en culture. Parmi les anthocyanes contenus dans le cassis, les dérivés glycosidiques comme la cyanidine et la delphinidine-3-O-glucoside, sont les anthocyanes les plus puissantes afin d’activer la voie du NO. En conclusion, les anthocyanes peuvent être particulièrement intéressantes afin de cibler précocement les sites à risque d’athérosclérose par leur effet de stimulation de l’expression des transporteurs SGLT1 et 2. / Since last few decades, considerable data have been suggested that the protective effect of anthocyanin on cardiovascular system is likely to involve an improvement of endothelial function by increase nitric oxide (NO) formation. However, comprehensive studies on the subsequent mechanisms of protective effect by anthocyanin intracellular transportation in vascular endothelial cell is poorly understood. The aim of this thesis is to evaluate the possibility that SGLT1 and 2, the two major sodium-glucose cotransporters (SGLT), contribute to blackcurrant anthocyanins and its major glucoside- and rutinoside-conjugated anthocyanins uptake into endothelial cells that promoting the subsequent activation of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) pathway using isolated blood vessels and cultured endothelial cells. An anthocyanin rich blackcurrant extract (BCE) induced NO-mediated endothelium dependent relaxation in porcine coronary artery rings and activated Akt-eNOS signaling pathway in cultured endothelial cell. Furthermore, additional experiments suggested that such a protective effect of anthocyanin is based on the type of glucoside in anthocyanin structure and contribution of SGLTs for the intracellular transportation of anthocyanins. An ability of anthocyanin against endothelial dysfunction is highly potentiated in the endothelial cell replicative senescence model by the increase anthocyanin efflux according to the high expression of SGLTs. Altogether, the present findings indicate that blackcurrant anthocyanins are potent activator of the endothelial NO pathway in native and cultured endothelial cells. Among blackcurrant anthocyanins, glucose derivatives such as cyanidin and delphinidin -3-O-glucoside are the most potent anthocyanins for activation of NO pathway. In conclusion, anthocyanin can be more prominent by preferentially targeting an early stage of atherosclerotic site by their increase expression of SGLT1 and 2.

Les métaux biologiques jouent un rôle clé en tant que cofacteurs, contribuant à la structuration des macromolécules et catalysant les réactions biochimiques dans les cellules. Ils sont nécessaires pour une croissance bactérienne optimale mais deviennent toxiques lorsqu'ils sont présents en excès. Par conséquent, l'homéostasie de ces métaux doit être finement régulée, et tout déséquilibre dans leur concentration pourrait affecter la viabilité cellulaire. Lors de cette thèse nous avons investigué les mécanismes moléculaires impliqués dans l'homéostasie du Fe chez Pseudomonas aeruginosa, en étudiant les deux principaux sidérophores produits par cette bactérie, pyoverdine (PVD) et pyochéline (PCH). Avec notre approche, nous avons identifié des nouveaux mécanismes de régulation des voies d’acquisition du fer par PVD et PCH. Nous avons également étudié comment d'autres métaux biologiques peuvent interférer avec ces voies, et le Co a montré une forte propension à pirater et à polluer la voie PCH. / Biological metals (Fe, Zn, Co, Ni, Mn, Cu) play a key role by acting as co-factors, contributing to macromolecule structuration, and catalyzing biochemical reactions into the cells. They are required for optimal bacterial growth but also become toxic when present in excess. Consequently, the homeostasis of these metals has to be finely regulated, and any disequilibrium in their concentration into bacteria could affect cell viability. We have further investigated the molecular mechanisms implicated in Fe homeostasis in Pseudomonas aeruginosa involving the two major siderophores produced by this bacterium, pyoverdine (PVD) and pyochelin (PCH). With our approach we identified new regulation mechanisms of both PVD and PCH pathways. In parallel, we have also investigated how other biological metals than Fe can interfere with these iron uptake pathways. Our data showed a strong propensity of Co to pirate and pollute the PCH iron uptake pathway.

Les techniques de fluorescence sont très puissantes pour l'étude des processus biologiques. Les applications de ces techniques requièrent une amélioration constante des sondes fluorescentes, avec un intérêt particulier pour les sondes sensibles à l’environnement. Le but de ce travail était de caractériser et d'appliquer de nouvelles sondes fluorescentes pour l’étude des biomembranes. A cet effet, deux familles de sondes ont été pris en compte. La première famille (F2N12S, F46NS et F66NS) est basée sur le fluorophore 3- hydroxyflavone, qui est caractérisé par une émission duale due à une réaction de transfert de proton à l’état excité. Ces sondes permettent la caractérisation des propriétés de leur environnement par le rapport d’intensité de leurs deux bandes (N*/T*). La seconde famille est basée sur le fluorophore hautement solvatochromique Rouge Nil (NR12S), présentant une seule bande d'émission permettant une mesure ratiométrique à partir des deux bords du spectre. Les propriétés de ces sondes ont été caractérisées dans des modèles lipidiques, puis dans ses membranes plasmiques de cellules eucaryotes vivantes en utilisant diverses techniques de fluorescence (la spectroscopie de fluorescence, la microscopie et la cytométrie de flux). Par la suite, ces sondes ont été utilisées pour l’étude de l’ordre lipidique membranaire en réponse à divers stimuli. Ces sondes sont capables de mettre en évidence et suivre les changements de la membrane plasmique de la cellule au cours de l'apoptose. En outre, nous avons mis au point une nouvelle application de la sonde NR12S, qui est lesuivi de l’ordre lipidique des compartiments endocytaires au cours de la maturation des endosomes. Par conséquent, les sondes fluorescentes membranaires décrites apparaissent comme de bons outils pour caractériser les propriétés physico-chimiques de la membrane et la relation entre la phase lipidique et les phénomènes physiologiques comme l'apoptose et l'endocytose. / Fluorescence techniques are powerful tools for studying biological processes. Therefore, the need for improved fluorescent probes used with these techniques continuously increases. The task of the present work was to characterize and to apply new fluorescent probes for biomembrane studies. For this purpose, two families of environment-sensitive probes have been considered. The first family is based on the 3-hydroxyflavone fluorophore (F2N12S, F46NS and F66NS). These dyes undergo an excited state intramolecular proton transfer reaction leading to their dual emission, highly sensitive to the environment. These probes allow the characterization of their environment properties through the ratio of intensities of their two bands (N*/T*) and present improved properties compared to F2N12S. The second family is based on the highly solvatochromic Nile Red fluorophore, exhibiting one emission band allowing a ratiometric measurement between its blue- and red-parts. We focused on one representative probe NR12S, which is a close structural analogue of F2N12S. The probe properties were characterized in lipid models, and in plasma membranes of living cells using a variety of fluorescence techniques (fluorescence spectroscopy, microscopy and flow cytometry). NR12S was then applied to study the lipid order in cell plasma membranes and its changes in response to several stimuli. Interestingly, this probes can evidence and monitor changes in the cell plasma membrane during apoptosis. Moreover, one novel application of the fluorescent membrane probe NR12S was the monitoring of lipid order in endocytic compartments during the maturation of endosomes. Thus, the described fluorescent membrane probes appear as powerful tools to determine the physico-chemical properties of the membrane and the relationship between lipid phase and physiological phenomena, such as apoptosis and endocytosis.

Les facteurs de risque cardiovasculaires et métaboliques qui caractérisent le syndrome métabolique (SM), y compris l'hypertension, l'obésité et l'intolérance au glucose, sont accompagnés d'hyperactivité sympathique. Dans cette étude, nous avons étudié les effets d'un traitement antihypertenseur chronique utilisant des médicaments d’action centrale sur les paramètres métaboliques et microvasculaires chez les rats soumis à un régime riche en gras et en sel. Pour cela, cinquante rats Wistar ont reçu un régime normal ou riche en gras pendant 20 semaines. Le groupe HFD a reçu clonidine par voie orale, rilmenidine, LNP 599 ou véhicule. La microcirculation fonctionnelle a été évaluée par vidéomicroscopie intravitale. La microcirculation structurale a été étudiée par analyse histochimique. Nous avons conclu que la modulation de l'activité sympathique corrige la raréfaction capillaire dans le muscle squelettique et le ventricule gauche dans un modèle expérimental de SM chez le rat. / Cardiovascular and metabolic risk factors that characterize the metabolic syndrome (MS), including high blood pressure, obesity and glucose intolerance, are accompanied by sympathetic hyperactivity. In this study, we investigated the effects of a chronic oral antihypertensive treatment using centrally-acting sympatho-inhibitory drugs on the metabolic and microvascular parameters in rats under long-term high-fat diet with salt supplementation. For that, fifty male adult Wistar rats were maintained under normal or high-fat diet during 20 weeks. The HFD group received oral clonidine, rilmenidine, LNP 599 or vehicle. Functional microcirculation was evaluated by intravital videomicroscopy and the structural was studied using histochemical analysis. We concluded that the modulation of sympathetic activity reverses the capillary rarefaction in the skeletal muscle and left ventricle in an experimental model of MS in rats.

La phytothérapie désigne la médecine fondée sur les extraits de plantes et les principes actifs naturels. Devant l’augmentation considérable du nombre de diabétiques, de nombreux chercheurs ont cherché à évaluer l’action pharmacologique de certaines plantes traditionnelle. Le jojoba (Simmondsia chinensis) est un arbuste de la famille des Simmondsiacées qui possède de nombreuses propriétés liées à une composition très riche et très diversifiée. Les objectifs poursuivis au cours de cette thèse étaient de valider l’utilisation du jojoba dans la prévention de diabète de type 2 et de ses complications en évaluant l’effet antioxydant in vitro d’un extrait aqueux de jojoba et en le comparant à un extrait purifié, la simmondsine, sur une lignée pancréatique, et démontrant l’efficacité de différents extraits de la graine de jojoba sur une lignée cellulaire hépatique suite à une hyperglycémie chronique et un hyperinsulinisme et enfin en validant in vivo l’efficacité du jojoba sur un modèle d’intolérance au glucose induit chez le rat à l’aide d’une alimentation riche en fructose et en graisse (HFHF). Les résultats in vitro ont montré que les différents extraits de la graine de jojoba testés ne possèdent aucune toxicité sur les lignées cellulaires mais permettent d’assurer une protection face à un stress oxydant induit par une hyperglycémie et un hyperinsulinisme. Cette protection semble être liée à l’inhibition en amont de l’expression de l’enzyme pro-oxydante p22phox. In vivo, l’étude sur le modèle de rat HFHF a permis de confirmer l’effet anorexigène du jojoba associé à un effet curatif sur les complications, notamment hépatiques et rénales, qui pourrait être lié à son pouvoir anti-oxydant. Cette étude a ainsi permis de démontrer l’efficacité des graines de jojoba dans le traitement du diabète et de ses complications. / Herbal medicine refers to medicine based on plant extracts and natural active ingredients. As the number of diabetic patient increase dramatically, many researchers have sought to evaluate the pharmacological action of several traditional plants. The jojoba (Simmondsia chinensis) is a shrub of the family Simmondsiaceae which has many properties linked to a very rich and diversified composition. The objectives pursued during this thesis were to validate the use of jojoba in the prevention of type 2 diabetes and its complications by evaluating in vitro the antioxidant effect of an aqueous extract of jojoba and compare this extract to a pure molecule, the simmondsin, on a pancreatic beta cell line, by demonstrating the efficacy of the various extracts of the jojoba seed on a hepatic cell line following chronic hyperglycemia and hyperinsulinemia and finally by validating in vivo the efficacy of jojoba on rat a model of glucose intolerance induced by high-fat high-fructose diet (HFHF). The results in vitro showed that the various extracts of the jojoba seed tested were not cytotoxic on the cell lines but provided protection against oxidative stress induced by hyperglycemia and hyperinsulinemia. This protection appears to be related to the inhibition of the expression of the p22phox pro-oxidant enzyme. In vivo, the study on the HFHF rat model confirmed the anorectic effect of jojoba combined with a curative effect on complications, in particular liver and kidney damage, which could be linked to its antioxidant properties. This study demonstrated the efficacy of jojoba seeds in the treatment of diabetes and its complications.

Le syndrome métabolique (SMet) est caractérisé par la conjonction de troubles cardiovasculaires et métaboliques. Une hyperactivité du système nerveux sympathique pourrait être impliquée dans le développement du SMet. Les récepteurs I1 des imidazolines (RI1) identifiés par notre équipe ont une action sympatho-inhibitrice et représentent donc une cible de choix pour le développement de nouveaux médicaments. Dans notre laboratoire, des études de pharmaco-chimie ont permis de synthétiser une série d’aminopyrrolines sélectives des RI1. Des études préliminaires nous ont permis de sélectionner un chef de file, le LNP599, qui diminue la pression artérielle et induit des effets métaboliques bénéfiques. Des effets périphériques additionnels liés à l’adiponectine ont également été remarqués. Le premier objectif de ma thèse a consisté au développement d’un modèle original de SMet chez le ouistiti pour y tester l’intérêt thérapeutique du LNP599. Le second objectif fut d’étudier les effets périphériques potentiels des ligands RI1. Ces études ont été menées chez le rat âgé, un modèle d’insulino-résistance modérée, et sur les cellules hépatocytaires HepG2. / Metabolic syndrome (MetS) can be defined as a combination of cardiovascular and metabolic disorders. Sympathetic nervous system overactivity may be involved in the development of MetS. I1 imidazoline receptors (I1R), identified by our team, have a sympatho-inhibitory action and therefore, represent a target for developing new drugs. In our laboratory, pharmaco-chemical studies led to the synthesis of I1R selectives aminopyrrolines. Preliminary studies allowed us to select a leader, the LNP599, which lowers blood pressure and induces beneficial metabolic effects. Additional peripheral effects related to adiponectin were also noted. The first aim of my thesis consisted in the development of an original model of MetS in marmoset in order to test the therapeutic benefit of LNP599. The second objective was to study the potential effects of peripheral I1R ligands. These studies were conducted in elderly rats, a model of moderate insulin resistance, and in the HepG2 cells.

Les patients SLA et les souris modèles présentent un dysfonctionnement métabolique qui coïncide avec le changement de concentration de différentes espèces lipidiques. Notre hypothèse est qu’un tel dysfonctionnement métabolique au niveau musculaire conduirait aux premiers changements observés dans la SLA. Nous avons montré que l’expression de la stéaroyl-coenzyme A désaturase 1 (SCD1), une enzyme clé de la synthèse des acides gras mono-insaturés à partir des acides gras saturés, est diminuée dans le muscle avant les premiers symptômes moteurs observés chez les souris modèles de SLA. Dans ce modèle murin, les altérations en acides gras au niveau circulant et hépatique, traduisant les changements de SCD1,apparaissent lors des premiers symptômes de la pathologie. De plus, l’inhibition pharmacologique de l’activité de SCD1 mime le phénotype métabolique des souris modèles de SLA. Notre étude a ainsi montré que la diminution de la SCD1 joue un rôle important pour l’activité neuromusculaire. Elle module les besoins énergétiques, maintien l’activité musculaire par augmentation du métabolisme oxydatif et agit sur l’expression de gènes impliqués dans le développement et le fonctionnement de la jonction neuromusculaire. De plus, l’ablation du gène SCD1 stimule la récupération fonctionnelle musculaire après lésion du nerf. L’inhibition pharmacologique de SCD1 apporte également une protection au muscle. Nous avons pu conclure de cette étude qu’une modification de l’expression de SCD1 ainsi que du profil d’acides gras peut apporter une protection au muscle pour lutter contre la pathologie. En outre, des inhibiteurs de l’activité enzymatique de la SCD1 pourraient être développés comme traitement thérapeutique dans la SLA. / ALS patients and mouse model manifest metabolic dysfunctions that coincide with the modified levels of various lipid species. We postulated that metabolic dysfunctions in muscles function as a leading preliminary change in ALS. We have noted that the expression of stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1), a key enzyme that synthesises monounsaturated fatty acids (MUFAs) from saturated fatty acids (SFAs), is diminished even at pre-symptomatic stage in the muscles of an ALS mouse model. In these mice, alterations in circulating and hepatic fatty acid composition, resulting from SCD1 modification, arise at a critical stage of disease onset. Of note, inhibition of SCD1 enzymatic activity by a specific pharmacological agent mimics the metabolicphenotype of the ALS mouse model. Our study also elucidates that the lack of SCD1 plays a vital role in neuromuscular function. It modulates energy supply, and maintains muscle activity by increasing oxidative metabolism and the expression of genes involved in neuromuscular junction development and function. In addition, ablation of SCD1 gene stimulates functional recovery of muscles after a nerve lesion. Pharmacological SCD1 inhibition also provides a protection to muscle function. We conclude that alteration in SCD1 expression and related altered fatty acid profile may protect muscles against pathology. Therefore, SCD1 inhibitors can be developed as a therapeutic intervention.